WPŁYW STANU TECHNICZNEGO I REGULACJI SILNIKÓW WYSOKOPRĘŻNYCH NA ŚRODOWISKO NATURALNE

Transkrypt

1 Inżynieria Rolnicza 5(103)/2008 WPŁYW STANU TECHNICZNEGO I REGULACJI SILNIKÓW WYSOKOPRĘŻNYCH NA ŚRODOWISKO NATURALNE Iwona Romanowska-Słomka Instytut Inżynierii Rolniczej, Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu Streszczenie. W pracy przedstawiono wyniki badania silników wysokoprężnych pojazdów samochodowych jeżdżących w terenie urzeźbionym miejscowości wczasowych i uzdrowiskowych. Wszystkie pojazdy samochodowe w których badano stan techniczny silników miały przebieg od km do km. Wykonano pomiary: stopnia zadymienia spalin, ciśnienia sprężania, szczelności wtryskiwaczy i jakości rozpylania oraz ocenę jakości oleju silnikowego Wykazano, że większość badanych silników spełnia normy zadymienia. Natomiast regulacje wtryskiwaczy były nieprawidłowe, tylko w dwóch silnikach nastawy były prawidłowe, natomiast w pozostałych przynajmniej jeden miał nieprawidłowe nastawy. Słowa kluczowe: środowisko naturalne, diagnostyka techniczna, silnik spalinowy Wstęp Stan techniczny i prawidłowe nastawy regulacyjne silnika wpływają na emisję czynników szkodliwych, a więc na zanieczyszczenie środowiska. Pojazdy samochodowe powinny być w dobrym stanie technicznym oraz prawidłowo wyregulowane ze względu na ochronę środowiska. Intensywność zmian stanu technicznego zależna jest od intensywności użytkowania oraz jakości obsługi technicznej. Zmniejszenie dawki paliwa do 90% przy 1500 min -1 powoduje zmniejszenie zadymienia spalin (zawartości sadzy) o 50% i tyle samo zwiększa się zadymienie przy zwiększeniu dawki paliwa do 125% [Falkowski, Janiszewski 1973]. O wzroście zadymienia spalin decyduje również ciśnienie otwarcia wtryskiwaczy i ich stan techniczny. Na zadymienie spalin poza stanem technicznym i regulacją wtryskiwaczy ma wpływ zużycie tulei cylindrowej, pierścieni tłokowych oraz zaworów i gniazd zaworowych. Cel, przedmiot i metodyka Celem badań było określenie, jakie zagrożenie ze względu na stan techniczny i nieprawidłowe regulacje stanowią dla środowiska wysokoprężne silniki spalinowe pojazdów samochodowych, a szczególnie pracujących w terenie urzeźbionym miejscowości wczasowych i uzdrowiskowych. Wykonano pomiary: stopnia zadymienia spalin, ciśnienia sprężania, szczelności wtryskiwaczy i jakości rozpylania oraz ocenę jakości oleju silnikowego. 207

2 Iwona Romanowska-Słomka Pomiar zadymienia Do badań został użyty dymomierz MDO 2 firmy MAHA, jest to mikroprocesorowy przyrząd do pomiaru współczynnika absorpcji k w silnikach z zapłonem samoczynnym. Badanie wykonano zgodnie z normą BN-74/ Ocenę stopnia zadymienia spalin wykonano wg zaleceń BN i D.U. nr 14 z dnia r. Błąd dyskretyzacji dla pomiaru gęstości optycznej spalin: k - 0,1m -1. Warunki pomiaru: stan cieplny silnika - temperatura normalnej pracy, układ wydechowy przedmuchany przez kilkakrotne naciśnięcie pedału, a następnie pracę silnika przy podwyższonej prędkości obrotowej przez około 1 minuty, sonda probiercza wprowadzona centrycznie na głębokość, co najmniej równa trzem średnicom wewnętrznym rury. Wykonano trzy pomiary następujące po sobie, tak, aby po każdym pomiarze przerwa wyniosła 15 sekund. Jako wynik końcowy pomiaru przyjęto średnią arytmetyczną z dokładnością do 0,01 m -1. Ciśnienie sprężania Ciśnienie sprężania zmierzono za pomocą manometru o zakresie 0 6 Mpa Warunki pomiaru: wykręcono wszystkie wtryskiwacze, dźwignia sterująca dawki paliwa w położeniu zatrzymania silnika, pedał sprzęgła wciśnięty do oporu. Ocena jakości oleju silnikowego Jakość oleju sprawdzano organoleptycznie. Kolor oceniano na podstawie kropli oleju na bibule kontrolnej. Lepkość i zanieczyszczenia rozcierając kroplę w palcach. Ciśnienie otwarcia wtryskiwacza Pomiar ciśnienia otwarcia wtryskiwacza wykonano bez wyjmowania wtryskiwaczy z silnika w następujący sposób: w miejsce przewodu paliwowego do badanego wtryskiwacza przykręcono trójnik do którego został przykręcony manometr, przez otwór w kołpaku lub śrubie regulacyjnej został włożony pręt kontrolny następnie obracając wałem silnika sprawdzono ciśnienie otwarcia wtryskiwacza Wyniki badań W tabeli 1 i 2 przedstawiono wyniki pomiarów współczynnika absorpcji k oraz ciśnienia sprężania. W tabeli 3 przedstawiono wyniki pomiaru jakości rozpylania paliwa przez wtryskiwacze. W tabeli 4 przedstawiono jakość oleju silnikowego. 208

3 Wpływ stanu technicznego... Tabela 1. Wyniki diagnozowania wysokoprężnych silników spalinowych gęstość optyczna spalin Table 1. Diagnosis results for compression-ignition engines exhaust gas optical density Lp. Pojazd [km x 1000] Gęstość optyczna spalin k [m -1 ] 1 VW Passat 1,9 TDI 202,4 0,32 2 VW Transporter 2,4 D 173,6 0,25 3 Opel Vektra 1,7 TD 136,8 3,22 4 VW Golf II 1,6 TD 295,9 1,15 5 VW Passat 1,9 TDI 194,8 0,25 6 Fiat Ducato 2,5 D 127,6 0,67 7 VW Kombi 2,4 D 158,3 0,32 8 Opel Vektra 1,7 TD 146,8 5,13 9 VW Sharan 1,9 TDI 167,2 0,32 10 VW Golf II 1,6 TD 248,8 1,61 11 VW Golf II 1,9 TD 271,5 1,43 12 Mercedes Benz 2,0 D 355,2 0,64 13 Opel Vektra 2.o TDI 158,5 0,76 14 VW Passat 1,9 TDI 251,8 0,77 wynik poza normą Tabela 2. Wyniki diagnozowania wysokoprężnych silników spalinowych ciśnienie sprężania Table 2. Diagnosis results for compression-ignition engines compression pressure Lp. Pojazd Ciśnienie sprężania [MPa] [km x 1000] Prawidłowe regulacje VW Passat 1,9 TDI 202,4 2,5-3,1 2,5 2,7 2,9 2,8 2 VW Transporter 2,4 D 173,6 2,5-3,0 2,5 2,7 2,7 2,6 3 Opel Vektra 1,7 TD 136,8 1,85 1,6 1,8 1,4 1,5 4 VW Golf II 1,6 TD 295,9 1,0 1,5 1,3 1,4 1,1 1,2 5 VW Passat 1,9 TDI 194,8 2,5-3,1 2,6 2,5 2,8 2,8 6 Fiat Ducato 2,5 D 127,6 2,5-3,0 2,4 2,5 2,6 2,7 7 VW Kombi 2,4 D 158,3 2,5-3,0 2,5 2,7 2,6 2,7 8 Opel Vektra 1,7 TD 146,8 1,85 1,6 1,7 1,9 1,4 9 VW Sharan 1,9 TDI 167,2 2,5-3,1 2,5 2,6 2,9 2,8 10 VW Golf II 1,6 TD 248,8 1,0 1,5 1,2 1,3 1,2 1,2 11 VW Golf II 1,9 TD 271,5 2,5-3,0 2,6 2,5 2,6 2,5 12 Mercedes Benz 2,0 D 355,2 2,5-3,0 2,5 2,7 2,7 2,7 13 Opel Vektra 2.o TDI 158,5 2,5-3,1 2,7 2,8 3,0 2,9 14 VW Passat 1,9 TDI 251,8 2,5-3,1 2,6 2,6 2,8 2,7 wynik poza normą 209

4 Iwona Romanowska-Słomka Tabela 3. Wyniki pomiaru jakości rozpylania wtryskiwaczy Table 3. Measurement results for spraying quality of injectors Lp. Pojazd Jakość rozpylenia [km x 1000] VW Passat 1,9 TDI 202,4 P P P P 2 VW Transporter 2,4 D 173,6 P P N P 3 Opel Vektra 1,7 TD 136,8 N N N P 4 VW Golf II 1,6 TD 295,9 P P P N 5 VW Passat 1,9 TDI 194,8 P N P P 6 Fiat Ducato 2,5 D 127,6 N P P P 7 VW Kombi 2,4 D 158,3 P N P P 8 Opel Vektra 1,7 TD 146,8 N N P P 9 VW Sharan 1,9 TDI 167,2 P N P P 10 VW Golf II 1,6 TD 248,8 N N P P 11 VW Golf II 1,9 TD 271,5 P P P P 12 Mercedes Benz 2,0 D 355,2 P N N P 13 Opel Vektra 2.o TDI 158,5 P P N P 14 VW Passat 1,9 TDI 251,8 P P P P P wynik prawidłowy, N - wynik poza normą Tabela 4. Ocena jakości oleju silnikowego (organoleptyczna) Table 4. Motor oil quality assessment (organoleptic) Lp. Pojazd Jakość oleju [km x 1000] Kolor Stan oleju 1 VW Passat 1,9 TDI 202,4 Jasny Właściwy 2 VW Transporter 2,4 D 173,6 Jasny Właściwy 3 Opel Vektra 1,7 TD 136,8 Czarny Niewłaściwy 4 VW Golf II 1,6 TD 295,9 Czarny Niewłaściwy 5 VW Passat 1,9 TDI 194,8 Jasny Właściwy 6 Fiat Ducato 2,5 D 127,6 Jasny Właściwy 7 VW Kombi 2,4 D 158,3 Czarny Właściwy 8 Opel Vektra 1,7 TD 146,8 Czarny Właściwy 9 VW Sharan 1,9 TDI 167,2 Jasny Niewłaściwy 10 VW Golf II 1,6 TD 248,8 Jasny Niewłaściwy 11 VW Golf II 1,9 TD 271,5 Jasny Niewłaściwy 12 Mercedes Benz 2,0 D 355,2 Jasny Właściwy 13 Opel Vektra 2.o TDI 158,5 Jasny Właściwy 14 VW Passat 1,9 TDI 251,8 Czarny Niewłaściwy 210

5 Wpływ stanu technicznego... Wnioski 1. Po przeprowadzeniu badań silników wysokoprężnych otrzymano wyniki świadczące o zaniedbaniach, nieprawidłowej obsłudze technicznej lub jej braku. Wszystkie pojazdy samochodowe w których badano stan techniczny silników miały przebieg od km do km, jednak ani gęstość optyczna spalin, ani ciśnienie sprężania nie zależało od przebiegu. Jedynie Passat 1,9 TDI i Mercedes Benz 2,0 TDI miały prawidłowo ustawione ciśnienie otwarcia wtryskiwaczy dla wszystkich wtryskiwaczy w pozostałych silnikach przynajmniej jeden miał nieprawidłowe nastawy. 2. Dwanaście z czternastu badanych silników spełnia normy zadymienia spalin. 3. Dwanaście z czternastu badanych silników miało prawidłowe ciśnienie sprężania we wszystkich cylindrach 4. W 16 z 56 badanych wtryskiwaczy ciśnienie otwarcia wtryskiwaczy było nieprawidłowe. Bibliografia Falkowski h., Janiszewski T Aparatura paliwowa silników wysokoprężnych. Cz.I, WKŁ Warszawa. ISBN Krasowski E., Kiernicki Z Wpływ wyprzedzenia kąta wtrysku na wybrane parametry pracy silnika wysokoprężnego z wtryskiem bezpośrednim. Motoryzacja i energetyzacja rolnictwa. Motorola 1999 WAR Lublin. s Słomka I Badania diagnostyczne ciągników rolniczych. Problemy odnawiania maszyn rolniczych. Zesz. 1. Olsztyn. s Bogdanowicz J., Słomka I Uszkadzalność maszyn i ciągników rolniczych. Zesz. Nauk. A.R. Wrocław nr 164. s

6 Iwona Romanowska-Słomka THE IMPACT OF THE TECHNICAL CONDITION AND ADJUSTMENT OF COMPRESSION-IGNITION ENGINES ON NATURAL ENVIRONMENT Abstract. The paper presents test results for Diesel engines in automotive vehicles operated in dissected terrains of holiday and health resorts. The mileage of all automotive vehicles, for which engine technical condition was checked, ranged from 130,000 km to 300,000 km. The following measurements were performed: exhaust gas smokiness level, compression pressure, injection leaktightness, atomisation quality, and engine oil quality check. It was proven that most of tested engines satisfied smokiness standards. However, injectors were incorrectly adjusted, and only in two engines settings were correct, while as regards the other ones - at least one had wrong settings. Key words: natural environment, technical diagnostics, internal-combustion engine Adres do korespondencji: Iwona Romanowska-Słomka; aslomka@poczta.onet.pl Instytut Inżynierii Rolniczej Uniwersytet Przyrodniczy we Wrocławiu ul. Chełmońskiego 37/ Wrocław 212